сотрудник
Россия
УДК 631.81 Общие вопросы. Питание растений. Элементы питания растений. Производство и применение удобрений
Исследования проводили с целью изучения эффективности применения различных новых серосодержащих удобрений на посевах подсолнечника в почвенно-климатических условиях Республики Татарстан. Полевые опыты проводились в 2023 г. на базе ООО «Агробиотехнопарк» (с. Нармонка Лаишевского муниципального района Республики Татарстан), лабораторные анализы – в Центре агроэкологических исследований Казанского ГАУ. По результатам исследований было установлено, что внесение 150 кг/га серного бентонита по изучаемым гибридам обеспечивает мощность роста семядольных листочков на 26,3 и 29,4 % соответственно по сравнению с контрольным вариантом опыта. При внесении серного бентонита в дозе 150 кг/га высота растений у изучаемых гибридов Антемис и Террамис увеличивается по сравнению с контрольным вариантом на 4 и 7 см (+3 и 5,6 %) а также увеличивается сохранность растений на 1,4 и 0,7 % соответственно. Но максимальные показатели по высоте и сохранности растений были получены на варианте внесения сульфата аммония 100 кг/га, что объясняется большей потребностью подсолнечника азота чем сере. Масса продуктивных семянок с одной корзинки в зависимости от изучаемых гибридов и вносимых удобрений варьировала от 69 г на контроле до 98 г на последнем варианте опыта, что на 43 % выше по сравнению с вариантом без внесения серного бентонита.
подсолнечник, сульфат аммония, серный бентонит, биологическая урожайность, полевая всхожесть, высота и сохранность растений
Введение. При производстве подсолнечника одним из наиболее важных вопросов является оптимизация минерального питания. В условиях Республики Татарстан, одним из важнейших лимитирующих урожайность факторов является дефицит элементов питания, в том числе и серы, в почве [1, 2, 3]. Именно поэтому разработка приемов, позволяющих обеспечить потребности растений в макро- и микроэлементах, имеет важное научное и производственное значение. При этом, значительную роль в решении данной задачи могут сыграть и природные минералы [4, 5, 6].
Применение удобрений, содержащих серу и природные материалы позволяет значительно расширить возможности регулирования продукционных процессов в посевах подсолнечника и обеспечить получения стабильных урожаев с хорошими качественными характеристиками. При внесении в почву серосодержащих удобрений растет не только урожайность, но и улучшаются качественные характеристики продукции [7, 8, 9].
Сера улучшает использование растениями азота и фосфора, участвует в образовании хлорофилла, в азотном и углеводном обмене веществ, в процессах дыхания и синтезе жиров, повышает устойчивость к засухе и болезням. Она усиливает рост и развитие растений, стимулирует образование клубеньковых бактерий на корнях у бобовых культур. Дефицит же серы на 40 процентов снижает не только фотосинтез, но и урожайность [10].
Цель исследований – повышение продуктивности подсолнечника на основе разработки технологии применения серного бентонита в почвенно-климатических условиях Республики Татарстан.
Условия, материалы и методы. Полевые опыты проводились на типичных серых лесных почвах со следующими агрохимическими показателями: содержание гумуса по Тюрину 3,0 %, подвижного фосфора очень высокое (250 мг/кг) и обменного калия повышенное (145 мг/кг по Кирсанову). Содержание серы в почвах опытного участка низкое (6 мг/кг почвы). Реакция почвенной среды была близка к нейтральной (рНсол. 6,6).
Агрометеорологические условия вегетационного периода 2023 г. отличались от среднемноголетних данных. Температура воздуха в мае, июле и августе была выше среднемноголетних данных. В мае выпало 46,79 мм осадков, что выше среднемноголетних на 23 %, но в июне выпало всего лишь 6 мм, что составляет 10 % от нормы, а в июле и августе лишь 53 и 37 % соответственно от нормы (табл. 1).
Таблица 1 – Метеоданные за вегетационный период 2023 г.
|
Месяцы |
Температура, °С |
Осадки |
||||
|
факт. |
норма |
отклонение от нормы |
факт. |
норма |
% |
|
|
Май |
11,63 |
|
|
33,27 |
|
|
|
15,79 |
|
|
0 |
|
|
|
|
20,65 |
|
|
13,52 |
|
|
|
|
+16,02 |
+14,0 |
+2,02 |
46,79 |
38 |
123,1 |
|
|
Июнь |
16,05 |
|
|
5,22 |
|
|
|
15,55 |
|
|
0,29 |
|
|
|
|
17,23 |
|
|
0,57 |
|
|
|
|
+16,28 |
+18,3 |
-2,02 |
6,08 |
57 |
10,7 |
|
|
Июль |
23,88 |
|
|
0,29 |
|
|
|
18,91 |
|
|
8,12 |
|
|
|
|
21,65 |
|
|
24,66 |
|
|
|
|
+21,48 |
+20,5 |
+0,98 |
33,07 |
62 |
53,3 |
|
|
Август |
23,35 |
|
|
0 |
|
|
|
22,72 |
|
|
8,4 |
|
|
|
|
14,37 |
|
|
12,04 |
|
|
|
|
+20,15 |
+18,0 |
+2,15 |
20,44 |
55 |
37,2 |
|
|
Сентябрь |
15,40 |
|
|
0,84 |
|
|
|
13,82 |
|
|
0 |
|
|
|
|
15,58 |
|
|
0 |
|
|
|
|
+14,93 |
+12,3 |
+2,63 |
0,84 |
50 |
1,68 |
|
|
За вегетацию |
17,77 |
16,62 |
+1,15 |
107,22 |
262 |
40,9 |
Агроклиматические параметры вегетационного периода 2023 года отличались периодически засушливыми явлениями, что отразилось на формировании урожая.
Схема опыта:
1.Контроль (N24 P24 K24);
2. NPK + Сульфат аммония, 100 кг/га под предпосевную культивацию (контроль для серных удобрений);
3. NPK + Серный бентонит, 50 кг/га под предпосевную культивацию;
4. NPK + Серный бентонит, 100 кг/га под предпосевную культивацию;
5. NPK + Серный бентонит, 150 кг/га под предпосевную культивацию.
Объектом исследований были гибриды подсолнечника Антемис и Террасми.
Серный бентонит вносили после предпосевной культивации сеялкой на глубину 8-10 см. Удобрение бентонит содержит 90% элементарной серы.
Площадь опытных делянок – 50 м², учетных площадь – 25 м2. Повторность вариантов в опыте – трехкратная.
Результаты и обсуждение. Минеральные удобрения и серосодержащий бентонит существенного влияния на посевную всхожесть не оказали, поскольку между пятью вариантами опыта она была математически не доказуемой. Тем не менее, мощность роста всходов существенно отличалась в пользу внесения серосодержащих удобрений (сульфат аммония 100 кг/га и серный бентонит 150 кг/га) (табл. 2 и 3).
Таблица 2 – Влияние минеральных удобрений и серного бентонита на полевую всхожесть подсолнечника и мощность роста всходов (гибрид Антемис)
|
Вариант |
Количество всходов, шт./м2 |
Полевая всхожесть, % |
Мощность роста всходов, г/растение |
|
Контроль (Фон NPK) |
4,60 |
83,6 |
0,19 |
|
Фон NPK+ Сульфат аммония, 100 кг/га |
4,66 |
84,7 |
0,25 |
|
Фон NPK+ Серный бентонит, 50 кг/га |
4,63 |
84,1 |
0,21 |
|
Фон NPK+ Серный бентонит, 100 кг/га |
4,70 |
85,4 |
0,23 |
|
Фон NPK+ Серный бентонит, 150 кг/га |
4,72 |
85,8 |
0,24 |
|
НСР05 |
0,08 |
|
|
Таблица 3 – Влияние минеральных удобрений и серного бентонита на полевую всхожесть подсолнечника и мощность роста всходов (гибрид Террамис)
|
Вариант |
Количество всходов, шт./м2 |
Полевая всхожесть, % |
Мощность роста всходов, г/растение |
|
Контроль (Фон NPK) |
4,58 |
83,2 |
0,17 |
|
Фон NPK+ Сульфат аммония, 100 кг/га |
4,61 |
83,8 |
0,23 |
|
Фон NPK+ Серный бентонит, 50 кг/га |
4,64 |
84,3 |
0,20 |
|
Фон NPK+ Серный бентонит, 100 кг/га |
4,69 |
85,2 |
0,22 |
|
Фон NPK+ Серный бентонит, 150 кг/га |
4,70 |
85,4 |
0,22 |
|
НСР05 |
0,09 |
|
|
Так, на контрольном варианте опыта с внесением азофоски (150 кг/га) из 55 тыс. шт./га высеянных всхожих семян полноценные всходы дали 46 и 45 тыс. шт. (полевая всхожесть 83,6 и 83,2 % соответственно по гибридам). На последнем варианте опыта с дополнительным внесением серного бентонита с нормой расхода 150 кг/га по изучаемым гибридам количество всходов увеличивается до 47 тыс. шт./га. Полевая всхожесть была увеличена на 2,2 % по сравнению с контрольным вариантом опыта.
Наиважнейшим показателем формирования высокопродуктивных подсолнечниковых агроценозов является мощность роста семядольных листочков, поскольку переход растений на автотрофное питание зависит именно от этого показателя [11, 12].
Результаты анализа определения сухой массы семядольных листочков показывают существующую зависимость между двумя факторами роста и развития растений: чем выше полевая всхожесть, тем быстрее ускоряются фазы их развития. Например, внесение 150 кг/га серного бентонита по изучаемым гибридам обеспечивает мощность роста семядольных листочков на 26,3 и 29,4 % соответственно по сравнению с контрольным вариантом опыта. При этом, четко прослеживается такая закономерность как: чем выше норма внесения серного бентонита, тем быстрее происходит переход растений на автотрофное питание, которое является основным условием формирования высокопродуктивных агроценозов изучаемой культуры.
Но в тоже время стоит отметить, что вариант с внесением азотосодержего удобрения (сульфат аммония 100 кг/га) по мощности роста незначительно превосходил варианты с внесением серного бентонита.
Подсолнечниковое растительное сообщество, называемое агроценозом, обладает очень высокой способностью саморегулирования, так как к концу вегетационного периода к уборке урожая разница по плотности стеблестоя нивелируется на уровне 43-44 тыс. шт./га. Другими словами, из 45-47 тыс. шт./га полученных всходов до уборки доходит 43-44 тыс. шт./га.
Столь значительный выпад растений подсолнечника объясняется не только снижением полевой всхожести из-за низкой влагообеспеченности, но и уничтожениям части растений в процессе ухода за посевами [13, 14, 15] (боронование и междурядная обработка) (табл. 4 и 5).
Таблица 4 – Высота и сохранность растений к уборке (гибрид Антемис)
|
Вариант |
Плотность стеблестоя перед уборкой, тыс. шт./га |
Сохранность растений, % к всходам |
Высота растений, см |
|
Контроль (Фон NPK) |
42,10 |
91,5 |
135 |
|
Фон NPK+ Сульфат аммония, 100 кг/га |
43,40 |
93,1 |
141 |
|
Фон NPK+ Серный бентонит, 50 кг/га |
42,90 |
92,6 |
138 |
|
Фон NPK+ Серный бентонит, 100 кг/га |
43,60 |
92,7 |
138 |
|
Фон NPK+ Серный бентонит, 150 кг/га |
43,87 |
92,9 |
139 |
|
НСР05 |
0,98 |
|
2,7 |
Таблица 5 – Высота и сохранность растений к уборке (гибрид Террамис)
|
Вариант |
Плотность стеблестоя перед уборкой, тыс. шт./га |
Сохранность растений, % к всходам |
Высота растений, см |
|
Контроль (Фон NPK) |
42,40 |
92,5 |
125 |
|
Фон NPK+ Сульфат аммония, 100 кг/га |
43,60 |
94,5 |
135 |
|
Фон NPK+ Серный бентонит, 50 кг/га |
43,50 |
93,7 |
128 |
|
Фон NPK+ Серный бентонит, 100 кг/га |
43,90 |
93,6 |
130 |
|
Фон NPK+ Серный бентонит, 150 кг/га |
43,85 |
93,2 |
132 |
|
НСР05 |
0,96 |
|
2,4 |
Как видно из таблиц 4 и 5 серосодержащие удобрения - сульфат аммония и серный бентонит оказали положительное влияние на сохранность растений и на развитие вегетативной массы подсолнечника (высота растений).
Так, при внесении серного бентонита в дозе 150 кг/га высота растений у изучаемых гибридов Антемис и Террамис увеличивается по сравнению с контрольным вариантом на 4 и 7 см (+3 и 5,6 %) а также увеличивается сохранность растений на 1,4 и 0,7 % соответственно. Но максимальные показатели по высоте и сохранности растений были получены на варианте внесения сульфата аммония 100 кг/га, что объясняется большей потребностью подсолнечника азота чем сере.
Изучение структуры урожая подсолнечника имеет огромное практическое значение, поскольку продуктивность этой культуры зависит от параметров корзинки (общего ее диаметра, продуктивной ее площади), количества и массы продуктивных семян в каждой корзинке и массы 1000 семянок (табл. 6 и 7).
Таблица 6 - Влияние различных доз серного бентонита на структуру урожая гибридного подсолнечника Антемис
|
Вариант |
Диаметр корзинки, см |
Масса семянок, г/корзинка |
Масса 1000 семянок, г |
Биологическая урожайность, т/га |
Влажность семянок, % |
|
Контроль (Фон NPK) |
19,9 |
69 |
64,3 |
2,90 |
13,5 |
|
Фон NPK+ Сульфат аммония, 100 кг/га |
20,4 |
89 |
68,7 |
3,86 |
14,6 |
|
Фон NPK+ Серный бентонит, 50 кг/га |
20 |
80 |
64,1 |
3,43 |
13,8 |
|
Фон NPK+ Серный бентонит, 100 кг/га |
21,3 |
92 |
67,3 |
4,01 |
14,8 |
|
Фон NPK+ Серный бентонит, 150 кг/га |
21,4 |
98 |
71,5 |
4,30 |
15,7 |
|
НСР05 |
0,23 |
3,21 |
1,18 |
0,25 |
|
Среди всех анализируемых элементов структуры урожая подсолнечника, наиболее важным, является масса продуктивных семянок с одной корзинки, диапазон колебания которых по гибридам и вносимым удобрениям составляет от 69 г на контроле до 98 г на последнем варианте опыта, что на 43 % выше по сравнению с вариантом без внесения серного бентонита. Столь высокая разница в продуктивности корзинок является лучшим доказательством практической значимости применения серного бентонита.
Так как подсолнечник на формирование 1 т масличного сырья выносит из почвы 5 кг серы. С другой стороны, серые лесные почвы отличаются низким содержанием данного элемента питания.
Таблица 7 - Влияние различных доз серного бентонита на структуру урожая гибридного подсолнечника Террамис
|
Вариант |
Диаметр корзинки, см |
Масса семянок, г/корзинка |
Масса 1000 семянок, г |
Биологическая урожайность, т/га |
Влажность семянок, % |
|
Контроль (Фон NPK) |
19,4 |
64 |
63,5 |
2,71 |
12,8 |
|
Фон NPK+ Сульфат аммония, 100 кг/га |
20 |
87 |
67,6 |
3,79 |
14,0 |
|
Фон NPK+ Серный бентонит, 50 кг/га |
19,7 |
74 |
64,5 |
3,22 |
13,5 |
|
Фон NPK+ Серный бентонит, 100 кг/га |
19,9 |
88 |
69,8 |
3,86 |
14,5 |
|
Фон NPK+ Серный бентонит, 150 кг/га |
21,0 |
92 |
65,9 |
4,03 |
15,0 |
|
НСР05 |
0,22 |
2,65 |
1,14 |
0,22 |
|
Как видно из таблицы 6 и 7, по мере увеличения дозы внесения серного бентонита от 50 до 150 кг/га наблюдается тенденция увеличения диаметра корзинки и массы семян с одной корзинки. Но в то же время стоит отметить, что у гибрида Террамис, в связи с его биологическими особенностями, по мере увеличения этих параметров наблюдается тенденция снижения массы 1000 семянок.
Выводы. По результатам исследований было установлено, что подсолнечник обладает высокой реакцией на внесение серосодержащих удобрений. Так как по мере повышения норм внесения серного бентонита от 50 до 150 кг/га биологическая урожайность масличного сырья у гибрида Антемис увеличивается от 3,43 до 4,3 т/га, а у гибрида Террамис от 3,22 до 4,03 т/га. Более отзывчивым на внесение серосодержащих удобрений в полевых опытах оказался гибрид подсолнечника Анетемис.
1. Сулейманов С. Р., Низамов Р. М. Хозяйственный вынос, коэффициенты использования элементов питания подсолнечником в зависимости от применения биопрепаратов // Вестник Казанского государственного аграрного университета. 2015. Т. 10. № 2(36). С. 151–155. https://doi.org/https://doi.org/10.12737/12558.
2. Актуальность разработки экологически безопасных технологий возделывания сельскохозяйственных культур / А. М. Сабирзянов, С. В. Сочнева, Н. А. Логинов и др. // Зерновое хозяйство России. 2017. № 2(50). С. 26–29.
3. Горянин О. И., Джангабаев Б. Ж., Щербинина Е. В. Технологии возделывания подсолнечника в засушливых условиях Поволжья // Достижения науки и техники АПК. 2022. Т. 36. № 2. С. 55-60. https://doi.org/https://doi.org/10.53859/02352451_2022_36_2_55.
4. Биологическая защита растений от стрессов / Л. З. Каримова, В. А. Колесар, Р. И. Сафин и др. Казань: Казанский ГАУ, 2020. 128 с.
5. Прогнозирование влияния физических факторов на жизнеспособность микроорганизмов биопрепаратов для защиты растений / Р. Ф. Сабиров, А. Р. Валиев, Р. И. Сафин и др. // Техника и оборудование для села. 2020. № 4(274). С. 29–33. https://doi.org/https://doi.org/10.33267/2072-9642-2020-4-29-32.
6. Перспективы расширения посевных площадей подсолнечника в Зауралье / Н. В. Степных, Е. В. Нестерова, А. М. Заргарян и др. // Земледелие. 2021. № 6. С. 27-33. https://doi.org/https://doi.org/10.24412/0044-3913-2021-6- 27-33.
7. Приемы повышения эффективности применения биологических препаратов в растениеводстве / Г. Н. Агиева, Л. С. Нижегородцева, Р. Ж. К. Диабанкана и др. // Вестник Казанского государственного аграрного университета. 2020. Т. 15. №4(60). С. 5–9. https://doi.org/https://doi.org/10.12737/2073-0462-2021-5-9.
8. Подварко А. Т., Есипенко Л. П., Кустадинчев А. Д. Эффективность биорациональных средств защиты посевов подсолнечника от болезней в условиях Краснодарского края // Земледелие. 2021. № 6. С. 41-44. https://doi.org/https://doi.org/10.24412/0044-3913-2021-6-41-44.
9. Протравливание семян биологически активными композициями как основной элемент защиты подсолнечника от болезней и почвообитающих вредителей / В. М. Лукомец, В. Т. Пивень, С. А. Семеренко и др. // Защита и карантин растений. 2020. №2. С. 18–23. https://doi.org/https://doi.org/10.47528/1026-8634_2020_2_18.
10. Кузыченко Ю. А., Гаджиумаров Р. Г., Джандаров А. Н. Модернизация элементов технологии strip-till под подсолнечник в зоне Центрального Предкавказья // Вестник Казанского государственного аграрного университета. 2021. Т. 16. №1(61). С. 34–38. https://doi.org/https://doi.org/10.12737/2073-0462-2021-34-38.
11. Миннуллин Г. С. Макро- и микроэлементное питание масличных культур. Казань: Изд-во Казанского гос. ун-та, 2008. 378 с.
12. Низамов Р. М., Сулейманов С. Р., Сафиоллин Ф. Н. Подсолнечник в лесостепи Среднего Поволжья: монография. Казань: Казанский ГАУ, 2019. 242 с.
13. Низамов Р. М., Сулейманов С. Р., Сафиоллин Ф. Н. Современные биопрепараты и стимуляторы роста в технологии возделывания подсолнечника на маслосемена // Вестник Казанского государственного аграрного университета. 2018. Т. 13. №1(48). С. 38–40. https://doi.org/https://doi.org/10.12737/article_5afbffd02a32e1.51364510.
14. Prospects of agricultural business in the Republic of Tatarstan / F. N. Mukhametgaliev, L. F. Sitdikova, L. V. Mikhailova, N. M. Asadullin // International Scientific-Practical Conference “Agriculture and Food Security: Technology, Innovation, Markets, Human Resources”: International Scientific-Practical Conference “Agriculture and Food Security: Technology, Innovation, Markets, Human Resources”, Kazan: EDP Sciences, 2021. P. 00083. https://doi.org/https://doi.org/10.1051/bioconf/20201700083.
15. Перспективы развития регионального производства маслосемян подсолнечника / Н. Р. Александрова, А. К. Субаева, А. Р. Валиев [и др.] // Вестник Казанского государственного аграрного университета. – 2019. – Т. 14, № 1(52). – С. 113-119. https://doi.org/https://doi.org/10.12737/article_5ccedf732f21b7.08814536.
16. Пигорев И. Я., Кудинов В. А., Бирюков Г. А. Влияние макро и микроудобрений на фитосанитарное состояние посевов озимой пшеницы // Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. 2021. № 8. С. 80–89.
17. Гилязов М. Ю., Лукманов А. А., Муратов М. Р. Длительное применение удобрений и продуктивность пашни. Казань: Изд-во Казанского университета, 2016. 220 с.
18. Применение минеральных удобрений и бактериальных препаратов под подсолнечник на черноземе обыкновенном / А. В. Ващенко, Р. А. Каменев, А. П. Солодовников и др. // Аграрный научный журнал. 2020. № 1. С. 4–8 https://doi.org/https://doi.org/10.28983/asj.y2020i1pp4-8.
